２００８年典型浮力考題解析

浮力知識點(diǎn)不少同學(xué)學(xué)起來感覺有點(diǎn)“浮”，其實(shí)只要弄清楚浮力產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)，以及影響浮力大小的因素，不同情況下靈活運(yùn)用有關(guān)公式，就能理清思路，解起題來也就得心應(yīng)手.為了適應(yīng)新課改理念，近幾年各地中考中有關(guān)浮力的考題著重考查以下三方面，望同學(xué)們從中受到啟發(fā).

一、探究影響浮力大小的因素

【例1】 (2008年濟(jì)寧)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時，同學(xué)們提出了如下的猜想：

①可能跟物體浸入液體的深度有關(guān)；

②可能跟物體的重力有關(guān)；

③可能跟物體的體積有關(guān)；

④可能跟物體浸入液體的體積有關(guān)；

⑤可能跟液體的密度有關(guān).br>

為了驗(yàn)證上述猜想，李明做了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)：他在彈簧測力計下端掛一個鐵塊，依次把它緩緩地浸入水中不同位置，在這一實(shí)驗(yàn)中：

（1）鐵塊從位置1－2－3的過程中，彈簧測力計的示數(shù)_______，說明鐵塊受到的浮力________；從位置3－4的過程中，彈簧測力計的示數(shù)_________，說明鐵塊受到的浮力_______.（填“變大”、“變小”或“不變”）

（2）通過這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述猜想________是正確的，猜想__________是不正確的（填上面猜想的序號）.

（3）給你一杯清水、一個熟雞蛋和適量的食鹽（如圖2），請你設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證浮力與液體的密度是否有關(guān).簡要寫出你的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法

分析與解答：觀察圖1中彈簧測力計的示數(shù)可知：鐵塊從位置1－2－3的過程中，彈簧測力計的示數(shù)變小，說明鐵塊受到的浮力變大，這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述猜想④；從位置3－4的過程中，彈簧測力計的示數(shù)不變，這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述猜想①.（3）先把雞蛋放入清水中，雞蛋會下沉，在向水中放入適量的食鹽，雞蛋會慢慢上浮.說明雞蛋浸沒在清水和鹽水中受到的浮力不同，由此驗(yàn)證物體受到的浮力與液體的密度有關(guān).

二、探究物體的浮沉條件

【例2】 （2008年連云港）為了探究物體的浮沉條件，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：彈簧測力計、量筒、燒杯、金屬塊、木塊、細(xì)線、水及其他簡單輔助器材.

第一小組：探究金屬塊的下沉條件.實(shí)驗(yàn)中，他們用兩種方法測量了物體受到的浮力：

方法1：稱重法.測量過程及示數(shù)如圖3所示，則金屬塊所受的浮力為________N.

方法2：阿基米德原理法.測量過程與示數(shù)如圖4所示，則排開水的體積為________mL，根據(jù)F浮＝G排＝ρ水V排g可計算出浮力.（g=10N/kg）

第二小組：探究木塊上浮的條件.要測量木塊浸沒時的浮力，你準(zhǔn)備選用上述兩方法中的方法________（選填“1”或“2”），并簡要說明操作中還應(yīng)采取的措施：________.

分析與解答：第一小組：如圖3所示則金屬塊所受的浮力為2.2N–2N=0.2N；如圖4所示則排開水的體積為40mL–20mL=20mL；根據(jù)F浮＝G排＝ρ水V排g可計算出浮力0.2N；

第二小組：探究木塊上浮的條件.要測量木塊浸沒時的浮力，你準(zhǔn)備選用上述兩方法中的方法2，操作中還應(yīng)采取的措施是用細(xì)針等使木塊完全浸沒（或選填1用金屬塊將木塊墜入水中；其他方法只要合理均可）

三、浮力知識的應(yīng)用

【例3】 （2008年鹽城）一個不規(guī)則的實(shí)心物體，質(zhì)量55g，放入裝滿純水的燒杯中，沉入底部，排開0.5N的水.然后向燒杯中加鹽并攪拌，直到物體懸浮為止.（g=10N/kg）求：

(1)物體在純水中所受的浮力；(2)物體的體積：(3)物體懸浮時鹽水的密度.

分析與解答：(1)根據(jù)阿基米德原理可知F浮=G排=0.5N

(2)由G排=ρ水gV排知：

浸沒時V物=V排=5×10^-5m³

(3)因?yàn)槲矬w懸浮，所以ρ鹽水=ρ物=m物/V物=0.055kg/（5×10^-5m³）

=1.1×10³kg/m³

試一試

1.(2008年臨沂)孫曉同學(xué)在家中利用身邊的物品探究影響浮力的有關(guān)因素時，他把木塊壓入水中后松開手，發(fā)現(xiàn)木塊又浮了上來，由此他得出浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)的結(jié)論.請你利用彈簧測力計、燒杯、小石塊、線、水設(shè)計一個探究方案來驗(yàn)證或否定他的結(jié)論.

（1）提出問題：物體受到的浮力跟物體浸沒在液體中的深度是否有關(guān)？

（2）猜想或假設(shè)；

（3）設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證（說出你的實(shí)驗(yàn)設(shè)想）；

2.(2008年廣安)如圖5所示是研究浮力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，彈簧測力計下掛著同一物體，其示數(shù)依次是5N、4N、4N、3N.

（1）比較圖乙和丙得到的結(jié)論是：浸沒在液體里的物體所受浮力的大小與__________無關(guān).

（2）比較圖_______和圖_______可得到的結(jié)論是：浮力的大小與液體的密度有關(guān).

3.（2008年黃岡）科技小組的同學(xué)用長方體泡沫塑料A、三腳架和燈泡等制作了一個航標(biāo)燈模型(如圖6)，總重為4N，A底部與浮子B用細(xì)繩相連.水位上升時，浮子B下降；水位下降時，浮子B上升，使航標(biāo)燈靜止時A浸入水中的深度始終為5cm，排開水的質(zhì)量為500g，浮子B重0.5N(不計繩重和繩與滑輪間的摩擦)

求：(1)泡沫塑料A底部受到水的壓強(qiáng)是多少?

(2)航標(biāo)燈靜止時，浮子B體積應(yīng)為多大?

答案：1.（2）浸沒在液體中的物體受到的浮力跟液體深度無關(guān)（有關(guān)）.

（3）用彈簧測力計測出小石塊的重力并記錄數(shù)據(jù)，再把小石塊浸沒在水中不同深度，并記下對應(yīng)的彈簧測力計所受的拉力；計算出物體浸沒在液體中不同深度處所受的浮力并比較，如果不同深度處所受的浮力大小相等，說明浸沒在液體中的物體所受浮力與液體深度無關(guān)，反之則有關(guān).

2.物體的體積 丙 丁

3.500Pa；1.5×1^-4m³